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北京山区森林健康评价研究

甘敬  
【摘要】: 本文以系统科学、景观生态学等理论为依据,以样地调查、北京市“十五”森林资源二类调查结果和其它途径收集的图件为基础数据,从探讨森林健康的内涵与实质入手,在对森林景观进行区划的基础上,确立评价指标,采用正态分析及等距分组法确定评价指标标准,采用层次分析法确定评价指标权重,采用多级模糊综合评价法确定健康等级隶属度,并将北京山区森林健康评价等级划分为优质、健康、亚健康、不健康和疾病五级,从森林经营小班、景观和区域三个尺度对北京山区森林健康状况进行了评价,旨在为北京市森林健康可持续经营提供理论依据。主要研究结果与结论如下: (1)运用森林资源二类调查与遥感影像相结合的方法,以地类、森林类型、起源和优势树种作为北京山区森林景观区划的主要因子,区划得到北京山区共18个森林景观类型。森林景观分类精度达到83%以上。 (2)在森林经营小班尺度上,以现代系统科学理论为基础,从完整性、稳定性和可持续性三个方面初步构建健康评价指标14个,经筛选,得到小班健康评价指标8个;在景观尺度上,以景观生态学理论为基础,从结构与格局、功能与过程两个方面初步构建健康评价指标6个,经筛选,得到景观健康评价指标4个。 (3)在森林经营小班尺度上,建立了森林景观类型林分蓄积量—生物量回归模型、灌木层生物量—灌木高度回归模型、草本层生物量—草本高度回归模型各18类,以推求单位面积总生物量;建立了树高、胸径—叶面积指数回归模型18类,以推求小班叶面积指数。在景观尺度上,采用景观格局计算公式得到了分形维数、景观多样性、景观优势度、景观均匀度各18个指标值;通过统计各类景观样地每木调查数据的病虫害等级数量比例,计算其模糊隶属度的相对位置而得到了病虫害程度18个指数。 (4)在小班尺度上,将小班评价指标分类为定性描述指标、无限制可比定量指标和半限制可比定量指标三种。确立了无限制可比定量指标、半限制可比定量指标标准各5级,在景观尺度上,确立分形维数、景观多样性指数指标标准各5级。 (5)采用层次分析法确定指标权重,得到: 小班健康评价指标权重向量为A_p=(0.0211 0.0646 0.2476 0.0333 0.3000 0.0861 0.2123 0.0349);景观健康评价指标权重向量为A_L=(0.1250 0.3750 0.4375 0.0625);北京山区森林整体健康评价指标权重向量为A_T=(0.0719 0.0602 0.0632 0.0618 0.0495 0.0670 0.0414 0.0476 0.0640 0.05230.0493 0.0496 0.0536 0.0477 0.0451 0.0668 0.0677 0.0411)。 (6)评价结果表明:在小班尺度上,北京山区30164个森林经营小班中,处于亚健康的最多,达11265个,面积比例为42.21%,属于优质和疾病的小班较少,面积比分别占10%左右。在景观尺度上,北京山区18类森林景观中属于健康的4类,亚健康的12类,不健康的2类,无优质和疾病的景观类型。在区域尺度上,北京山区整体的健康状况为亚健康。以上结论说明北京市急需进行森林健康可持续经营,提高森林健康等级。


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